Conversor de Concentração
Converta concentrações entre unidades massa/massa, massa/volume e volume/volume. Entre m/m e m/v, a densidade da solução deve ser informada; v/v só é convertido dentro da própria base.
O que faz e quando usar
Concentração responde a uma pergunta de proporção: quanto de um componente existe em uma quantidade definida de amostra? Encontrar 80 mg de uma substância não basta para responder. Esses 80 mg em um litro representam uma solução dez vezes mais concentrada que os mesmos 80 mg distribuídos em dez litros. É por isso que a unidade precisa informar tanto a quantidade do componente quanto a quantidade de referência. Chamamos o componente de interesse de soluto ou analito. A solução é o conjunto: soluto mais solvente e eventuais outros componentes. Nas razões por massa, a massa total da solução inclui o soluto; nas razões por volume, o denominador é o volume final da solução. Confundir essas referências muda a grandeza, mesmo que os números pareçam semelhantes.
Fórmula utilizada
Massa/massa, abreviada m/m, divide massa do componente por massa total: 5% m/m significa 5 g do componente em 100 g de amostra. Massa/volume, m/v, divide massa do componente por volume final: 5% m/v significa 5 g em 100 mL de solução. Volume/volume, v/v, relaciona volume do componente à referência volumétrica declarada: 5% v/v corresponde a 5 mL por 100 mL na mesma temperatura de referência. Esses três valores de 5% não são automaticamente a mesma composição. Dentro de uma base, a conversão apenas muda o tamanho das unidades. Entre m/m e m/v, precisamos ligar massa total e volume total. A densidade ρ = massa da solução/volume da solução faz essa ligação. Com C em mg/L e w em mg/kg, C = w × ρ quando ρ está em kg/L; na volta, w = C/ρ. As unidades mostram o motivo: mg/kg × kg/L = mg/L.
Aplicação prática e conferência
Uma concentração tem duas referências: a quantidade de componente no numerador e a quantidade de amostra no denominador. mg/L lê-se miligramas por litro de solução; mg/kg, miligramas por quilograma de amostra. Litro mede volume e quilograma mede massa. Essas referências não se substituem só porque a água, em certas condições, tem densidade próxima de 1 kg/L. dL significa decilitro, a décima parte de um litro: 1 dL = 0,1 L = 100 mL. Portanto mg/dL e mg/100 mL são duas escritas da mesma razão. Se cada porção de 100 mL contém 8 mg, um litro reúne dez dessas porções: 10×8 = 80 mg. Logo, 8 mg/dL = 8 mg/100 mL = 80 mg/L. Multiplica-se por dez porque o volume de referência aumentou dez vezes, sem acrescentar soluto à amostra. Os prefixos de massa seguem outra escala: 1 g = 1.000 mg e 1 mg = 1.000 µg. Assim, 1 g/L = 1.000 mg/L e 1 mg/L = 1.000 µg/L. Percentual m/v adota gramas por 100 mL: 1% m/v = 1 g/100 mL = 10 g/L. Já 1% m/m = 1 g/100 g = 10 g/kg. Em % v/v, as duas quantidades são volumes na referência declarada, e não gramas. Em m/m, uma parte por milhão significa uma parte em 1.000.000 por massa: 1 ppm m/m = 1 mg/kg. Uma parte por bilhão corresponde a 1 em 1.000.000.000: 1 ppb m/m = 1 µg/kg. Nesta ferramenta, a convenção m/v define 1 ppm m/v = 1 mg/L e 1 ppb m/v = 1 µg/L. Em v/v, 1 ppm v/v = 1 µL/L e 1 ppb v/v = 1 nL/L. A base faz parte da informação; omiti-la impede saber o que está sendo comparado.
Exemplo resolvido
Dados: 80 mg/L devem ser expressos em µg/L. Sabemos que 1 mg = 1.000 µg. O denominador continua sendo 1 L, portanto basta transformar a massa: 80 mg/L × 1.000 µg/mg = 80.000 µg/L. O miligrama se cancela e resta micrograma por litro. Não foi adicionado soluto nem retirado solvente: a concentração física permaneceu igual. Agora mude a pergunta: qual é o valor em mg/kg se a mesma solução tem densidade medida de 0,8 kg/L? Em 1 L há 80 mg do componente e 0,8 kg de solução. Logo, w = 80 mg ÷ 0,8 kg = 100 mg/kg = 100 ppm m/m. Conferência: 100 mg/kg × 0,8 kg/L = 80 mg/L. A troca de base muda o denominador físico, por isso o número não precisa permanecer 80.
Leitura do resultado e erros comuns
A sequência 80 mg/L = 80.000 µg/L = 8 mg/dL descreve a mesma solução. Na primeira passagem, mudou a unidade da massa; na segunda, o tamanho da porção de volume usada como referência. O litro continua sendo um litro, e dez porções de 100 mL continuam formando esse litro. Nenhuma dessas operações é uma diluição. Passar a mg/kg exige saber quanto pesa a solução. Com 0,8 kg/L, cada litro tem massa de 0,8 kg e 80 mg/L correspondem a 80/0,8 = 100 mg/kg. Presumir 1 kg/L daria 80 mg/kg, outra razão por massa. A diferença é física, não um arredondamento. Use a densidade da solução inteira nas condições da medição.
Unidades e limitações
A densidade informada deve ser a da solução inteira nas condições da medição, não a do soluto puro. A interface aceita kg/L, g/mL, kg/m³ e g/cm³; 0,8 kg/L equivale a 800 kg/m³. Densidade negativa, nula ou não finita não descreve a amostra usada nessa relação. Conversões dentro de v/v são suportadas, mas cruzamentos de v/v com bases de massa não são implementados. Nesses casos seriam necessários dados sobre o componente e um modelo compatível com a mistura; uma única densidade da solução não resolve tudo. A ferramenta não presume aditividade de volumes, composição de gases nem densidade igual à da água.